Miért az 5d-alhéj kezd előbb feltöltődni a 4f helyett, és a 6d az 5f helyett?

A lantán (La) e- szerkezete: [Xe] 5d1 6s2

Tehát a 4f-alhéj helyett az 5d kezdett el töltődni, pedig ha kiszámoljuk, a 4f-alhéj energiaszintje a kisebb.

4f: n= 4, l= 3, 4+3= 7

5d: n= 5, l= 2, 5+2= 7

Vagyis a fő-és mellékkvantumszámuk összege azonos, de a főkvantumszám 4f esetében kisebb, így ennek kisebb az energiaszintje. Mégis az 5d kezd töltődni. Ugyanez a helyzet az aktíniumnál (Ac) is: Az 5f helyett a 6d-re kerül egy elektron.

A lantanoidák 4f- és 5d-, illetve az aktinidák 5f- és 6d-alhéjai közt mintha teljesen rendszertelenül "ugrálnának" az elektronok. A cériumnál (Ce) nem az 5d töltődik tovább, hanem a 4f-re kerül egy elektron, aztán a prazeodimiumnál (Pr) már csak a 4f-en vannak elektronok.

A tóriumnál (Th) viszont a 6d töltődik tovább, ahelyett, hogy a cériumhoz hasonlóan az 5f-alhéjra kerülne egy e-.

És még számos f-mezőbeli elemnél megfigyelhető ez az össze-vissza töltődés.

Kérem, magyarázza ezt el nekem valaki, figyelembe véve, hogy most készülök gimnáziumba.